مقاله تحلیلی: مزایای دیوارهای دو جداره

مقاله تحلیلی: مزایای دیوارهای دو جداره

ساخت و ساز دیوارهای بنایی دو جداره از 40 سال گذشته رونق گرفته است. قبل از آن دیوارهای بنایی به طور کلی از انواع مختلف مصالح بنایی سخت تشکیل می‌شدند. دیوار حفره‌ای شامل یک روکش بنایی که معمولاً آجر است، می‌شود اما می‌تواند متشکل از سنگ و یا بلوک‌های بتنی سخت نیز باشد. این لایه توسط یک حفره با عمق معمول 1 تا 2 اینچ از سازه پشتیبان جدا می‌شود. کلید طراحی یک دیوار حفره‌ای خوب در آگاهی از این موضوع است که دیوار بنایی، نه مقاوم در برابر آب و نه پایدار است. حتی بلوک‌های بنایی جدید ساخته شده نیز در برابر آب نفوذ پذیر هستند. مصالح ساختمانی تحت تأثیر نیروهای باد و نیروهای لرزه‌ای، تغییرات رطوبت، چرخه درجه حرارت و حملات شیمیایی دچار تغییر می‌شوند.

کاهش نشت آب

جذب آب در دیوارهای بنایی بیرونی بستگی به جرم بنا دارد. ملات¬های حاوی آهک زیاد نسبت به ملات¬های با مقاومت بالا (حاوی سیمان پرتلند) خاصیت جذب آب بیشتری داشتند. این به طور کلی نشت آب را قبل از آن که به دیوار داخلی نسبتاً ضخیم برسد، متوقف می‌گردد. با این حال، سیستم‌های سنتی دیوار که برای سال‌های بسیاری تجربه نشت داشته‌اند، می‌توانند تا حد زیادی قابلیت جذب خود را به دلیل از بین رفتن ملات (چنانکه در معرض کربنات و چرخه سرد و گرم شدن قرار دارند) از دست بدهند.

بیشتر نشت آبی که در سازه بنایی نفوذ می‌کند در بین مصالح بنایی و ملات وارد می‌شود، به خصوص اگر درز عمودی بین دو بلوک پر نشده باشد (فقط به ‌صورت سطحی در طول فرایند دیوار چینی پر شده باشد). با گذشت زمان، درزها از بین می‌روند و ترک‌هایی شکل می‌گیرند که باعث افزایش نشت می‌شوند.

در ساختار دیوار حفره‌ای، کلید کنترل نشت آب، یک سیستم زهکشی بین دیوار پشتیبان و روکش بنایی است. این سیستم باید یک غشاء مقاوم در برابر آب بر روی دیوار پشتیبان، یک غشاء درز گیر در پایه دیوار و مجراهای تخلیه کافی از میان دیوار (که تخلیه آب جمع آوری شده را میسر سازند) داشته باشد.

سیستم‌های امروزی دیوار در مقایسه با دیوارهای سنتی بسیار نازک هستند، به طور کلی تنها از یک ردیف آجر تشکیل شده‌اند. اگر آب به دیوار نفوذ کند، می‌تواند سیستم پشتیبان سازه‌ای که از دیوار بنایی محافظت می‌کند را از بین ببرد و همچنین به نازک کاری‌های داخلی آسیب بزند. تعبیه یک سیستم درز گیر پیوسته در فونداسیون بنا ضروری است.

آب بندی (درزگیری)

پیوستگی به این معنی است که نواحی انتهایی درزگیر (جایی که درزگیر در یک بازشو دیوار تمام می‌شود و یا گوشه‌های داخلی و خارجی) باید رو به بالا چرخانده شده و همانند پاکت شوند. آب بندی مصالح مستلزم آب بندی اتصالات است. تنها همپوشانی مصالح اکتفا نمی‌کند. استفاده از درز گیر در منافذ دیوارها، درب‌ها، پنجره‌ها، هواکش‌ها و غیره نیز یک امر اجباری است. درز بین این مواد و مصالح بنایی معمولاً با یک مهره درزگیر پر می‌شود. درزگیری از میان دیوار به یک پایه رو به بالا در امتداد لبه‌های درونی خود نیاز دارند، به طوری که پوشش مقاوم در برابر آب بر روی دیوار پشتیبان، آب نفوذی به سیستم بنایی را به داخل سیستم درزگیر منحرف می‌کند. لبه بیرونی درزگیر باید تا نمای سازه بنایی ادامه یافته باشد. امتداد یک مجرای درزگیر فلزی به بیرون از نمای یک سازه بنایی با یک لبه رو به پایین، آب را از دیوار منحرف می‌کند. قرار گیری درزگیر در این محل باعث کند شدن و یا جلوگیری از جریان آب به دام افتاده توسط درزگیر و یا در گوشه می‌شود.

حفره باید به خوبی با استفاده مناسب از دهانه‌های تخلیه، زهکشی شود. مجراهای تخلیه برای جلوگیری از جمع آوری آب در درزگیر باید هم‌تراز با سطح درزگیر باشند. هنگامی که آب در درزگیر جمع می‌شود، حرکت کرده و نقاط ضعف درزگیر را پیدا خواهد کرد. استفاده از طناب یا لوله‌های پلاستیکی برای ایجاد مجراهای تخلیه مشکل ساز است. سوراخ‌ها خیلی کوچک بوده و حفره‌های تشکیل شده معمولاً شیبی به سمت بالا دارند که چشمه حفره را به سطحی بالاتر از سطح درزگیر وارد می‌کنند. یک روش خوب ایجاد مجرای تخلیه، وارد کردن فیلر پلاستیکی در سر مفاصل است که تا حدی از ورود حشرات جلوگیری می‌کند، اما اجازه زهکشی آزاد را مقدور می‌سازد و از یک مفصل کاملاً باز، نامحسوس‌تر است.

درزگیر میان دیوار باید با دوام و در مدت زمان عمر طراحی سازه بنایی پایدار باشد. مس و فولاد ضد زنگ موفق بوده‌اند، اما نیاز به درزهای انبساط دارند. یک روش موفق، نصب یک ظرف فلزی پوشش داده شده با غشا قیری خود چسبنده اصلاح شده است که به راحتی در محل قرار گرفته و پوشش لازم را ایجاد می‌کند. در طول چند دهه گذشته، بسیاری از دیوارها با استفاده از غشا پی وی سی (PVC) درز گیری شدند. بسیاری از این غشاها قبل از موعد مقرر با منقبض شدن و شکافته شدن شکست خورده‌اند. نتایج فاجعه بار بوده و نیاز به جایگزینی داشتند. حتی غشای PVC جا ساز شده در حفره، به دور از اشعه UV، به سرعت خراب می‌شود.

جابجایی سازه بنایی

به دلیل جذب رطوبت، قطعه‌های آجر هیچ وقت به اندازه زمانی که از کوره درآمده‌اند، نیستند. در مقابل، قطعات بنایی بتنی در پی روند شکل گیری کوچک می‌شوند. انبساط حرارتی سازه بنایی در هر دو امتداد افقی و عمودی رخ می‌دهد. استفاده از مفاصل کنترل افقی و عمودی توصیه می‌شوند تا این حرکت بدون ایجاد شکستگی در آجر اتفاق بیفتد. اگر یک مفصل کنترلی در نزدیکی گوشه وجود نداشته باشد، اختلاف حرارتی از یک گوشه ساختمان به گوشه دیگر سازه بنایی می‌تواند برای ایجاد تنش در آجر که باعث ایجاد ترک در گوشه، یا ایجاد حرکات مشکل ساز دیگر می‌شوند، کافی است.

محدودیت‌های اعمال شده روی سازه بنایی می‌تواند روی آن بار اعمال کرده و باعث ترک خوردگی شود. خزش به سمت پایین سازه‌های بتنی، روکش‌های آجری را بیش از حد دچار تنش کرده که در آن‌ها مفاصل کنترلی افقی برای مجاز بودن این حرکت کافی نیستند. تغییر شکل تیرهای طبقه تحت بارگذاری طبقه و همچنین تحت اثر نورد صورت گرفته، نیز می‌توانند مشکل ساز شوند.

چرخه حرارتی سازه بنایی نیز می‌تواند باعث "بزرگ شدن" آن نسبت به اندازه اولیه شود. در محل‌هایی از چرخه حرارتی متعدد، یک اثر هیسترزیس رخ می‌دهد که در آن سازه بنایی بزرگ‌تر می‌شود، زیرا اثر انقباض حرارتی هرگز به اندازه اثر انبساط زیاد نیست. چرخه حرارتی نیز می‌تواند باعث جدایی سازه بنایی از گوشه یا سکوی پشتیبان شود، اگر به اندازه کافی توسط قیدهای دیوار مهار نشده باشد. این امر به ویژه در خصوص سازه بنایی جان پناه که معمولاً بیش از حد بلند نیست و در نتیجه یک بار مرده نسبتاً کوچکی را به سازه پشتیبان اعمال می‌کند و ضریب اصطکاک را کاهش و احتمال حرکت ناخواسته را افزایش می‌دهد درست است.

کربناتی شدن آهک آزاد، تبدیل از اکسید کلسیم به کربنات کلسیم با حجم بیشتر و دیگر تغییرات شیمیایی در ملات همچنین باعث می‌شود که سازه بنایی منبسط شود. به همین دلیل به نظر می‌رسد که دودکش‌های آجری به سمت خورشید خم می‌شوند، تغییرات شیمیایی در سمت سردتر و نمدار تر دودکش بیشتر هستند.

اتصال سازه بنایی نیاز به طراحی دارد تا این حرکت‌ها را سازگار و در عین حال اتصال سازه بنایی به ساختار را حفظ کند. اتصالات دوگانه مکانیکی با انطباق کافی مورد نیاز هستند تا اجازه نصب قید در محل مناسب را به بنا بدهند تا حرکت عمودی را مقدور سازند و به درستی در ملات تعبیه شوند. تسمه‌های فلزی راه راه به عنوان قید استفاده می‌شدند. زمان نشان داده است که این نوع از قیدها می‌توانند در اثر خستگی تحت خمش بشکنند و به طور کلی دیگر توصیه نمی‌شوند.

حرکت رطوبت از میان دیوارها

نگرانی‌ها برای ساختمان‌هایی با انرژی کارآمد، تغییراتی در روشی که دیوارها ساخته شده‌اند، ایجاد کرده است. یک نگرانی رو به رشد، افزایش مشکلات مربوط به قالب ساختمان به خصوص در سازه‌هایی که هوای کمتری از طریق دیوارها جریان می‌یابد، وجود دارد. در حالی که دیوارها نازک‌تر می‌شوند، نیازهای عایق بندی افزایش یافته است.

جریان آزاد هوای مرطوب عبور کننده از طریق یک سوراخی در دیوار صدها برابر مقدار رطوبتی است که از طریق مصالح دیوار پخش می‌شود. این می‌تواند موجب ایجاد تراکم در حفره‌های دیوارهای دو جداره شود. افزودن منافذ خروجی در روکش، مازاد بر خروجی‌های تخلیه، توسط برخی از کارشناسان توصیه می‌شود. موانع هوا و بخار و همچنین سیستم درز گیر باید به خوبی با افزودن خروجی‌های بیشتر در روکش سنجیده شوند. منافذ و دریچه‌های خروجی اجازه می‌دهند که آب هدایت شده توسط باد به داخل حفره دیوار راه یافته و همچنین از آن زهکشی شده و بیرون بریزد.

قارچ

جریان رطوبت از طریق دیواره‌های ساختمان از حرکت گرما از سمت گرم دیوار به سمت سرد آن پیروی می‌کند. در آب و هوای سرد، رطوبت داخل ساختمان تلاش می‌کند تا از طریق دیوار به خارج منتقل شود. در آب و هوای گرم، جریان رطوبت از قسمت بیرونی به داخل است. این امر یک مشکل بزرگ برای ساختمان‌های واقع شده در مناطق با رطوبت بالا است. در چندین مورد ساختمان‌ها مجبور بوده‌اند برای کنترل نفوذ رطوبت بیش از حد از قسمت بیرونی، دیوارهای خارجی را باز سازی کنند. بخار رطوبتی که از یک مانع بخار ضعیف نصب شده در حفره عبور می‌کند، در سمت خارجی دیوار متراکم خواهد شد و به رشد قارچ کمک می‌کند. قارچ برای رشد نیاز به رطوبت، گرما و مواد غذایی دارد. هاگ‌های قارچ در هوا هستند و به همه جا می‌توانند منتقل شوند. 

جریان هوای عبوری از میان دیوار مستلزم آن است که با استفاده از یک مانع مداوم هوا محدود شود و جریان رطوبت نیز نیازمند آن است که با استفاده از یک مانع بخار کنترل شود. مانع هوا می‌تواند در هر نقطه از دیوار قرار داده شود به شرط اینکه نفوذ پذیری بالایی در برابر بخار آب دارا باشد. یک مانع بخار برای جلوگیری از تراکم رطوبت باید در سمت گرم عایق قرار گرفته باشد.

 نتیجه گیری

سازه بنایی به هیچ وجه در مقابل آب ناتراوا نیست و دیوارهای بنایی باید طوری ساخته شوند که جریان مرطوب و بخار آب را محدود کنند. طراحی و ساخت مناسب درز گیر پیوسته در تکیه گاه‌های سازه بنایی و اطراف تمامی بازشوها برای کنترل نشت از میان سازه بنایی و هدایت آن برای زهکشی از طریق حفره دیوار ضروری است. طراحی و ساخت مناسب یک مانع پیوسته هوا یا بخار مورد نیاز است تا جریان رطوبت عبوری از طریق سیستم دیوار به سطوحی که می‌تواند توسط مصالح دیوار جذب شود را کاهش داده و از متراکم شدن آن در دیوار که به تولید قارچ، یخ و یا شرایط دیگر که باعث بدتر شدن وضعیت دیوار می‌شوند، جلوگیری کند.

منبع

 نوشته شده توسط تیم مترجمین موسسه 808

اگر دوست دارید به تیم مترجمین 808 بپیوندید، با ما تماس بگیرید.

دریافت فایل PDF مقاله برای اعضای VIP رایگان است. سایر کاربران با پرداخت ۱۰۰۰ تومان می توانند اقدام به دریافت این فایل کنند.

PDF

برای مشاهده کامل این محتوا می بایست مبلغ مورد نیاز را از اعتبار خود پرداخت کنید

برای کاربران ویژه رایگان است

نوع فایل دریافتی :
PDF
اعتبار مورد نیاز : 1,000 تومان
1,000 تومان
پرداخت 1,000 تومان و مشاهده محتوا
درباره نویسنده
عکس‌های poorya_n

پوریا نخعی

لیسانس مهندسی عمران از دانشگاه فردوسی مشهد و در حال تحصیل در مقطع کارشناسی ارشد در رشته مهندسی مدیریت منابع آب دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران سابقه ترجمه مقاله و کتاب تخصصی اشنا به نرم افزارهای matlab, lingo,Gams,hec-hms,modsim, etabs, safe
سوالات مرتبط
عکس کاربر
2پاسخ
در خصوص فایل اکسل محاسبه ی دیوارهای نسبی و خروج از مرکزیت ساختمان بنایی
سلام . با استفاده از فایل اکسل شما ، دیوارهای نسبی ساختمان بنایی را محاسبه کردم . و در آخر نوشته شده است که اثر پیچش لحاظ گردد. اما از این مرحله به بعد رو نمیدونم باید چیکار کنم و چطور اثر پیچش و لحاظ کنم . ممنون میشم راهنمایی کنید.
عکس کاربر
1پاسخ
به دست آوردن نمودار نیرو جابه جایی در آباکوس
دیواری مصالح بنایی رو به صورت میکرو مدل کردم بر طبق فیلمی که از سایت گرفتم. ولی هر کاری می کنم نمودار نیرو جابه جایی همش به صورت خطی درمیاد . در صورتی که می دونم که باید غیر خطی باش. ممنون میشم راهنماییم کنید.
عکس کاربر
2پاسخ
ناگونیا بودن دیوار
سلام راه اصلاح ناگونیا بودن دیوار یا بازشو چیست ؟
ورود به بخش پرسش و پاسخ
  • برای ارسال دیدگاه وارد شوید یا ثبت نام کنید .
  • در دانشنامه 808 بیشتر بخوانید ...

    تقویم آموزشی

    18 مرداد 1401
    انحمن مهندسان عمران تهران
    29 شهريور 1401
    دبیرخانه کنگره بین المللی عمران
    17 آبان 1401
    انجمن مهندسی سازه ایران
    1 آذر 1401
    انجمن آب و فاضلاب ایران
    18 بهمن 1401
    انجمن هیدرولیک ایران، دانشگاه شهید چمران

    موسسه 808 نماینده موسسات جهانی در ایران

    پکیج استثنایی 808